DE653143C

DE653143C - Verfahren zur Herstellung fluessiger Kohlenwasserstoffe aus Acetylengas

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Publication number: DE653143C
Application number: DE1930653143D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-14
Filing date: 1930-03-04
Publication date: 1937-11-23

Description

Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe aus Acetylengas Es ist ein Verfahren bekannt; unter Verwendung von Acetylengas als Ausgangsmaterial Benzol und andere Kohlenwasserstoffe herzustellen. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man in einem eisernen Kessel von großen Abmessungen Acetylengas einer Erhitzung runterwirft, rum so die Kondensation bzw. Piolymerisierung des Acetylens durch Hitze zu erzielen, wobei Benzol sowie andere Kohlenwasserstoffe gebildet werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Acetylengas während der Reaktion einem zweifachen Umlauf unterworfen, nämlich einem Umlauf im Innern der Kessel oder der Reaktionskammer, um so einen durchgängig gleichmäßigen Hitzegrad der gesamten Acetylenmasse zu erzielen, und einem zweiten Umlauf außerhalb der Reaktionskammer, bei dem die Gasmasse aus dem Kesselraum heraus zwecks Erkaltens und Absonderung der bereits entstandenen. Kohlenwasserstoffe in eine oder mehrere Abkühlungsvorrichtungen übergeleitet wird. Alsdann wird die Gasmasse zwecks erneuter Erhitzung auf die Kondensationstemperatur neuerdings in den Kessel zurückgeleitet.
Dieses Verfahren hat jedoch in der Praxis den Nachteil, daß es sehr schwer hält, zu verhindern, daß an irgendeiner Stelle innerhalb des Kessels Wärmeansammlungen auftreten; wenn diese Ansammlungen auftreten, so setzt der Reaktionsvorgang leicht unter schlechten Bedingungen ein, wodurch das Acetylen sowie die etwa schon gebildeten Kohlenwasserstoffe unter Bildung von Wasserstoff und Kohlenstoff zerfallen.
Dieser Nachteil wird bei dem vorliegenden Verfahren vermieden, das darin besteht, das Acetylen durch Berührung mit Kohlenwasserstoffen zu erhitzen, die bei Normaltemperatur flüssig @ sind (in der Folge als Flüssigkohlenwasserstoffe bezeichnet), nachdem sie,entsprechend vorerhitzt worden sind.
Die Wirksamkeit dieser Flüssigkohlenwasserstoffe ist eine zweifache: einerseits dienen sie als das Acetylen miterhitzende Wärmeüberträg.er, die eine über deren Eigenwärme hinausreichende Hitzeentwicklung verhindern, und anderseits dienen sie als Anregemittel zur Erzielung ausgiebigster und gleichmäßigst erfolgender Acetylenkondensation, wobei gleichzeitig auch der Eintritt der Reaktion unter schlechten Bedingungen und ein Zerfall des Acetylens und der anderen Kohlenwasserstoffe verhütet wird.
Infolge der Berührung dieser vorerhitzten Kohlenwasserstoffe mit dem Acetylengas wird die Kondensation des letzteren erzielt und unmittelbar Benzol sowie andere bei normaler Temperatur flüssige Kohlenwasserstoffe erzeugt. nebst weiter hinzukommenden Kohlenwasserstoffen, die durch Kondensation von neuen Acetylenmolekülen mit den Flüssigkohlenwasserstoffen entstehen. Die so erzielten Kohlenivasserstofte können alsdann mittels einer Destillation fraktioniert oder mittels eines Spaltverfahrens in Kohlenwasserstoffe von verschiedener Dichte ge=;: spalten werden.
Die Temperatur, auf die die Kohlenwasser{ Stoffe zwecks Erzielung der Acetylenkondensation gebracht werden müssen, ist je nach den Umständen außerordentlich verschieden. Die Reaktion tritt bereits bei etwa 300° oder sogar schon etwas früher ein, doch kann die Temperatur auch bis 70o° ansteigen. je höher die Temperatur ist, desto ergiebiger ist die Erzeugung flüssiger Kohlemvasserstoffe, aber auch desto größer die zunehmende Aufspaltung des Acetylengases.
Außerdem ist, je größer die Erhitzung, desto größer auch der Anteil der erzielten höheren Kohlenwasserstofe, so daß also in einem /edeneinzelnen Fall je nach den Begleitumständen rund der vornehmlich angestrebten Kohlenwasserstoffart die günstige Temperatureingestellt werden muß.
Die Mischung oder Berührung der vorerwähnten Flüssigkohlenwasserstoffe mit dem Acetylengas kann auf verschiedene Art und Weise vorgenommen werden. Es kann z. B. als Reaktionskammer eine nach außen hin wärmeisolierte, mit Acetylengas angefüllte Eisenblechtrommel verwendet werden, in welche die in einem besonderen Apparat vorerwärmten und verdampften Kohlenwasserstoffe eingeleitet werden, ,oder aber es wird der flüssige Kohlenwasserstoff verdampft und vorerwärmt und in diesem Zustand zusammen mit dem Acetylengas in die Reaktionskammer eingeführt.
In der Praxis kann das Verfahren dieser Erfindung beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: In eine Reaktionskammer wird ein Gemisch von Acetylengas und auf 50o bis 55o° C erhitztem Benzoldampf in einem Verhältnis von 85 bis 9o0/6 Acetylen und 1o bis 15 % Benzol eingeführt.
Die Zusammensetzung des Gemisches wird dadurch reguliert, daß die Mengen des Acetylens und des Benzols mittels geeigneter Zählapparate eingestellt werden. Das Benzol wird durch einen Verdampfer geschickt rund von außen aufgeheizt, um es in Dampfform überzuführen. Darauf werden der Benzoldampf und das Acetylen in die Reaktionskammer geleitet, wo sie sich innig vermischen.
Man erzielt auf diese Weise eine Kondensation bzw. Polymerisation von etwa 9o % des angewandten Acetylens, während ein Gemisch von unverbrauchtem Acetylen und Benzoldampf mit anderen durch die Kondensation bzw. Polymerisation des Acetylens erhaltenen Kohlenwasserstoffen verbleibt. Dieses Gemisch wird durch einen Röhrenkühler geführt, um die bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen Kohlenwasserstoffe abzu-'§seheiden, und danach in eine Zentrifuge, in der der größte Teil der so erhaltenen Kohlen-'asserstoffe abgetrennt wird.
.". Das unverbrauchte Acetylen wird in einem zweiten Apparat der gleichen Behandlung unterworfen, wobei noch q.o bis 5o % des im ersten Reaktionsgang nicht umgesetzten Acetylens kondensiert bzw. polymerisiertwerden. Das auch im zweiten Reaktionsgang nicht umgesetzte Acetylen wird nicht weiter verwandt, da es zu stark mit Wasserstoff, Methan und anderen Stoffen beladen ist, die die Reaktion erschweren würden.
Die vorstehend genannten Mengenverhältnisse von Benzol und Acetylen und die Temperaturen sind diejenigen, die in der Mehrzahl der Fälle die besten Ausbeuten ergeben. Indessen können sowohl die Mengenverhältnisse als auch die Temperaturen je nach dem gewünschten Ergebnis in weiten Grenzen schwanken.
Die Temperatur des Gemisches wird entweder durch Regelung der Benzolverdampfung oder erforderlichenfalls durch Aufheizung des der Mischung zuzuführenden Acetylens eingestellt. Im ersten Augenblick des Verfahrens muß das Acetylen für eine gewisse Zeit der Wirkung der Wärme ausgesetzt werden, damfit die Reaktion beginnt. Wenn diese aber erst einmal eingeleitet ist, so verläuft sie mit größerer Geschwindigkeit, und man kann die Umlaufsgeschwindigkeit von Acetylen und Benzol durch den Apparat steigern. Hieraus ergibt sich eine .Herabsetzung der Zeit, während welcher das Acetylen der Wirkung der Hitze ausgesetzt ist, und daher eine Verringerung der Verluste, die durch Zersetzung des Acetylens verursacht werden.
Man hat bereits vorgeschlagen, feste, harzartige Kondensationsprodukte des Acetylens so herzustellen, daß man das Acetylen in Gegenwart von Katalysatoren auf organische Stoffe einwirken läßt. Auch bei der Veredelung von Braunkohienteerölen mittels aktiver Kohle hat man das Acetylen bereits mitwirken lassen. Von diesen älteren Verfahren unterscheidet sich das neue Verfähren dadurch, daß das Acetylen zu flüssigen brennbaren Stoffen kondensiert wird, und zwar ohne Verwendung von Katalysatoren, die schon an sich jedes Verfahren kostspieliger gestalten, im besonderen Falle der Acetylenverarbeitung aber durch die unvermeidliche Abscheidung von fein verteilter Kohle schnell inaktiviert werden. Die Durchführung der Acetylcnkondensation in Gegenwart. solcher vorerhitzter Kohlenwasserstoffe, die bei gcw ölinlicher Temperatur flüssig sind und daher denselben Charakter haben wie die Kondensationsprodukte selbst, gestattet die Erzielung guter Ausbeuten und eines glatten Reaktionsverlaufs, da örtliche Überhitzungen vermieden werden.

Claims

. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von Benzol und anderen flüssigen Kohlenwasserstoffen aus Acetylengas ohne Anwendung von Katalysatoren und Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Acetylengas durch unmittelbare Berührung mit auf hohe Temperatur vorerhitzten, bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen Kohlenwasserstoffen erhitzt wird. z. Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffe nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe verdampft und hierauf in diesem Zustande mit dem Acetylengas im Innern der Reaktionskammer vermischt werden.